基于遗传算法的塔楼结构动力试验拟合分析-论文.pdf

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1、第30卷，第3期世界地震工程Vo1．30，No．32014年9月WORLDEARTHQUAKEENGINEERINGSep．2014文章编号：1007—6069(2014)03—0247—07基于遗传算法的塔楼结构动力试验拟合分析杨勇，张莹莹，宫必宁(1．山东电力工程咨询院有限公司，山东济南250013；2．济南城建设计研究院有限责任公司，山东济南2500313．河海大学水利水电学院，江苏南京210098；)摘要：建立了某水电站升船机塔楼一上部排架结构体系的数学分析模型，将遗传算法应用于对该结构体系非线性材料参数的反演。以振动台试验数据为参考值，对

2、结构动力试验进行了拟合分析，探讨了这类上下刚度与质量突变类结构体系在地震作用下响应规律。结果表明：计算结果与试验结果能够互相验证，拟合参数合理可靠；地震中该类结构“鞭梢效应”明显。结果可为进一步的非线性地震反响研究以及抗震设计提供必要的参考依据。关键词：遗传算法；非线性；振动台；拟合分析中图分类号：TV32文献标志码：AFittinganalysisoftowerstructuredynamictestbasedongeneticalgorithmYANGYong，ZHANGYingying，GONGBining(1．ShandongElectri

3、cPowerEngineeringConsultingInstituteLtd，Jinan250013，China；2．JinanUrbanConstructionDesign＆ResearchInstituteCo．，Ltd，Jinan250031，China；3．TheCollegeofWaterConservancyandHydropowerEngineering，HohaiUniversity，Nanjing210098，China)Abstract：Themathematicalanalysismodelofahydropowerstat

4、ion’Sshiplifttowerwithupperbentwasestab—lishedandthegeneticalgorithmwasappliedtoinversionofnonlinearmaterial’SparametersofthestructureTakingthedatafromshakingtabletestasreferencevalues，thefittinganalysisofsturucture’Sdynamictestwasconducted．Theseismicresponseruleofthestructure

5、withabruptchangeofmassandstiffnessbetweenupperandlowerpartswasexplored．Theresultsshowthatthecalculatedandtestedresultscanverifyeachother，thefittingparametersarereasonableandreliable；underseismicaction，thewhippingeffectofthiskindofstructureisobvious．Theresultsmaygiveareferencet

6、ofurtherresearchonnonlinearseismicresponseandseismicdesignofthestructure．Keywords：geneticalgorithm；nonlinear；shakingtable；fittinganalysis引言当前，通过模拟地震振动台试验对下部塔楼一上部排架类结构体系进行非线性地震分析是很有手效的一种手段。但振动台试验也存在诸多困难，比如资金及时间问题，一次模型试验费用巨大且模型制作过程所需时间较长；又如模型尺寸比例问题，尺寸太小可能导致实验数据失真，太大则又受设备负荷能力及振动台

7、台面尺寸的限制。因此要对该类结构进行更深入地震反应分析很大程度上仍然依赖于计算机仿真¨。由于纯粹的有限元数值模拟存在动力条件下材料非线性本构模型选取以及参数数据取值等方面的不确定性，因此单纯从计算机数值模拟角度对结构进行非线性动力分析将很难保证结果的准确性及可靠性。对此，本文将遗传算法应用于对某塔楼结构动力试验的拟合分析，反演得出数学分析模型中非线性材料本构关系及收稿日期：2013—07—22；修订日期：2014—03—21作者简介：杨勇(1985一)，男，助理工程师，主要从事工程结构与工程系统抗震研究．E-mail：yangyong@sdepci

8、．con世界地震工程第30卷其参数数据，探讨了该类上下刚度与质量突变结构地震作用下地震反应规律。1工程与试验概况某水电站位